Реагент для этоксииминирования циклогексановых (-трикетонов

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ РЕАГЕНТ ДЛЯ ЭТОКСИИМИНИРОВАНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНОВЫХ -ТРИКЕТОНОВ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Рубинов Дмитрий Брониславович Желдакова Татьяна Анатольевна Рубинова Ирина Леоновна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси(57) Реагент для этоксииминирования циклогексановых -трикетонов, представляющий собой водно-этанольный раствор этоксиамина, полученный путем взаимодействия-этоксифталимида с гидроксиламином в среде этанол-вода с последующей отгонкой из реакционной смеси при температуре не выше 50 С. Изобретение относится к области органической химии, в частности к усовершенствованному реагенту для этоксииминирования 2-ацилциклогексан-1,3-дионов, а именно водно-спиртовому раствору этилоксиамина 1. Простые эфиры оксимных производных по ацильной группе боковой цепи циклогексановых -трикетонов 2 составляют класс активных ингредиентов современных противозлаковых гербицидных препаратов 1, многие из которых несут этилоксииминную группировку, например тралкоксидим 3 и др. 1 10159 1 2007.12.30 Н, алкил, алкенил, алкоксикарбонил,(замещ.)арил, гетероцикл 1 алкил, алкенил, алкенил 2 алкил, арил. Известно, что этоксиимины типа 2 (1) могут быть получены этоксииминированием соответствующих 2-ацилциклогексан-1,3-дионов 4 (схема 1) под действием этилоксиамина 1 в среде органического растворителя, предпочтительно абсолютного этилового спирта 2 (прототип). Схема 1 2, 2, , МеСО, галоген и др. Этилоксиамин 1 при этом получают в реакционноспособной форме, высвобождая его из продажного либо синтезированного солянокислого этилоксиамина 5 действием щелочи Эта химическая реакция привносит в реакционную среду неорганические продукты воду и хлористый натрий. От последнего по завершении реакции этоксииминирования следует избавляться с помощью специальных методических приемов, таких как замена спирта хлористым метиленом, неоднократная промывка водой, высушивание и удаление растворителя в вакууме. Это вызывает усложнение процесса выделения и очистки целевого продукта этоксииминирования и снижение его выхода (максимальный выход 85 ). Основным недостатком прототипа является необходимость приготовления реагента для этоксииминирования путем его высвобождения из солянокислой соли действием щелочи, что осложняет в дальнейшем процедуру выделения и очистки продуктов этоксииминирования типа 2. Задача изобретения - улучшение технологичности процесса посредством упрощения методики этоксииминирования и повышения выхода целевого продукта за счет создания реагента, исключающего высвобождение этилоксиамина 1 в реакционноспособной форме из солянокислой соли 5 действием щелочи. Эта цель достигается заявляемым реагентом для этоксииминирования, а именно водно-спиртовым раствором этилоксиамина 1. Основное отличие заявляемого реагента от прототипа состоит в том, что для реакции этоксииминирования используют не смесь гидрохлорида этилоксиамина 5 со щелочью в растворе абсолютного этанола, а водно-спиртовой раствор этилоксиамина 1, полученный путем взаимодействия -этоксифталимида с гидроксиламином в среде этанол-вода с последующей отгонкой из реакционной смеси при температуре не выше 50 С. 10159 1 2007.12.30 О-замещенные производные гидроксиламина типа 1 получают (схема 3) 3, 4 при взаимодействии соответствующим образом -замещенного оксифталимида 7 с гидроксиламином 2 с последующей обработкой продукта соляной кислотой для превращения образующегося алкоксиамина 1 в кристаллический гидрохлорид 5 с целью выделения,очистки и устойчивого хранения 4. Схема 3 Для получения заявляемого реагента используют продажный -гидроксифталимид 6. Его превращают в натриевую соль 8 (схема 4), которая далее подвергается этилированию действием этилбромида. Полученный -этилоксифталимид 7 растворяют в этиловом спирте и обрабатывают водным раствором гидроксиламина, который берется с 10 -ным избытком. В результате соединение 7 теряет фталильную защитную функцию с образованием целевого этилоксиамина 1 и рециклизуемой натриевой соли -гидроксифталимида 8. Схема 4 После осуществления последовательности этих превращений этилоксиамин 1 отгоняется из реакционной смеси при пониженном давлении и температуре не выше 50 С вместе с растворителем (спирт-вода). Полученный водно-спиртовой раствор содержит этилоксиамин 1 в аминной форме и используется непосредственно для проведения этоксииминирования и в качестве реагента, и в качестве растворителя, обеспечивая высокие(не ниже 90 ) выходы целевого продукта. Этот раствор не требует никакой дальнейшей обработки, его титруют для определения содержания этилоксиамина 1 и сразу используют для этоксииминирования. Образующаяся при гидроксиаминолизе натриевая соль-гидроксифталимида 8 в количестве примерно 80-85 возвращается в цикл на стадию алкилирования и вновь используется для синтеза этилоксиамина 1. Полученный спиртовой раствор этилоксиамина 1 относительно устойчив и может успешно использоваться в течение нескольких недель при условии хранения в холодильнике. Для технологических целей реагент можно хранить в форме кристаллического-этилоксифталимида 7, из которого получать этилоксиамин 1 по мере необходимости. Таким образом, выделение и непосредственное использование этилоксиамина 1 в виде водно-спиртового раствора позволяет упростить как процесс получения реагента, так и процесс этоксииминирования за счет отсутствия стадий обработки соляной кислотой и щелочью соответственно, а также сопутствующих им технологических операций кристаллизации, промывки, упаривания, ведущих к снижению выхода целевых продуктов. 3 10159 1 2007.12.30 Ниже приводятся примеры получения заявляемого реагента (пример 1) и использования его по назначению (пример 2), которые иллюстрируют сущность изобретения, не ограничивая его объем. Пример 1. Получение спиртового раствора этилоксиамина 1. В литровую трехгорлую колбу,снабженную механической мешалкой, термометром и капельной воронкой, помещали 163,0 г (1 мол) -гидроксифталимида 6 и 500 мл этилового спирта. При перемешивании и температуре 5-10 С к реакционной смеси прикапывали раствор 4,0 г (0,1 мол) едкого натра в 10 мл воды. Перемешивание продолжали 30 мин, полученные кристаллы натриевой соли 8 в виде объемного осадка красного цвета отфильтровывали и сушили в вакууме,приливали 105 мл (1,4 мол) бромистого этила. Реакционную смесь нагревали при температуре 65-70 С в течение 5-6 ч до изменения цвета с красного на желтый, после чего реакционную смесь выливали в 2 л холодной воды, помещали в холодильник и оставляли стоять в течение 2 ч при 4 С. Полученные кристаллы отфильтровали, промыли холодной водой (500 мл, 4 С), сушили на воздухе. Получили 164 г (86 ) -этоксифталимида 7,т.пл. 85-86 С. В пол-литровую круглодонную колбу помещали 45 г (0,24 мол) -этоксифталимида 7 и 100 мл этанола. При перемешивании с помощью магнитной мешалки с подогревом смесь нагревали до растворения -этоксифталимида (50 С), прибавляли раствор гидроксиламина, приготовленный из 18 г (0,26 мол) гидроксиламина солянокислого в 25 мл воды и 20 мл 25 -ного водного аммиака. Перемешивание продолжали полчаса, после чего из колбы отгоняли при пониженном давлении и температуре не выше 50 С. Получено 132 мл спиртового раствора этилоксиамина 1. К остатку в колбе добавляли 20 мл уксусной кислоты, нагревали до растворения и оставляли на 4 ч при температуре 4 С (в холодильнике). Выпавшие кристаллы отфильтровывали, промывали на фильтре холодной водой (50 мл, 4 С), сушили при температуре 90 С. Получили 32 г (81 ) -гидроксифталимида 6. Содержание этилоксиамина в отгоне определяли титрованием с использованием индикатора тимолового синего, приготовленного из 10 мг индикатора и смеси 2 мл этанола с 8 мл воды. На титрование 1 мл полученного раствора этилоксиамина 1 в водном этаноле израсходовано 15,2 мл 0,1 н соляной кислоты, что соответствует 1,52 М раствору этилоксиамина и выходу 83 . Пример 2. В круглодонную колбу помещают 100 г (0,35 мол) трикетона 4 и добавляют 408 мл 1,03 М водно-спиртового раствора, содержащего 0,42 мол этилоксиамина 1. Реакционную смесь перемешивают 3-4 ч при температуре 40 С. Затем добавляют 40 мл холодной (1012 С) воды и продолжают перемешивание 1 ч при температуре 0-5 С. Выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают на фильтре 30 мл 70 -ного спирта, охлажденного до 4 С. Сушат в вакууме. Получают 103 г (90 ) 2-(1-этоксииминопропил)-5-(2,4,6 триметилфенил)-циклогексан-1,3-диона 3, т.пл. 103-105 С (из этанола). Спектр ЯМР 1 Н м.д. , Гц 1,20 т (3 Н, СН 3 СН 2 С,7,7), 1,34 т (3 Н, СН 3 СН 2 О,6,8), 2,25 с (3 Н, 4-СН 3 С 6 Н 2), 2,38 с (6 Н, 2,6-(СН 3)2-С 6 Н 2), 2,54 м (2 Н, 6-СН 2), 2,96 м (2 Н, С 3 СН 2), 3,07 ушир. т(1 Н, 4-СНА,15,0), 3,23 ушир. т (1 Н, 4-,13,7), 3,80 м (1, 5-СН), 4,12 кв, (2 Н, СН 2 О),6,85 с (2 Н, С 6 Н 2), 15,07 с (1, ОН). Найдено,С 73,07 Н 8,37,4,18.329. 20273. Вычислено,С 72,92 Н 8,26,4,25. После осуществления этоксииминирования реакционную смесь разбавляют водой. При этом образовавшийся целевой продукт 3, мало растворимый в водно-спиртовой среде, выпадает из реакционной смеси в виде кристаллов. Таким образом, процедура проведения этоксииминирования сильно упрощается и сводится к простому смешению заявляемого реагента с трикетоном 4 и отделению выкристаллизовавшегося через некоторое время продукта 3 фильтрованием. Никаких других процедур для выделения и очистки 10159 1 2007.12.30 этоксиимина 3 не требуется, выход его повышается до 90 , а чистота по данным Н 1-ЯМР спектроскопии оценивается не ниже 95 . Источники информации 1. Мельников Н.Н. Пестициды. Химия, технология, применение. - М. Химия, 1987. 712 с. 2. Патент Австралии 556148, МПК 01 47/40, 1986 (прототип). 3..,.-// . . . . - 1976. -5-6. - . 833-838. 4. Патент Японии 7846904, МПК С 07 С 83/02, 1978. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5